为橡胶挤出工艺配置熔体齿轮泵

海风

随着橡胶工业持续稳定的发展，橡胶制品与塑料制品呈比翼双飞之势，橡胶制品的需求量日益增大。特别今年来家庭汽车飞入寻常百姓家，带动了EPDM乙丙橡胶, NBR, SBR橡胶原料和制品的极大发展，包括在密封条，树脂改性，电线，电缆，片管材和塑胶跑道等。由于橡胶加工工艺的特殊性，所以专门针对橡胶应用的齿轮泵就显得非常重要（图1)。

6 c1 t; k& i; {7 v  k$ G图1、马格MAAG“Rubbex”橡胶泵系统更好控制橡胶工艺温度
由于受热或其它因素，导致橡胶料在进入硫化工序前已发生部分交联，橡胶大分子由线型结构转变为网状结构，即提前硫化。由于该硫化现象在正常硫化工序之前发生，硫化工艺所需条件如温度、压力、时间都未达到工艺要求，因而，橡胶分子仅发生部分交联，性能上表现为粘度及弹性恢复增加，塑性下降。所以在橡胶加工过程中，工艺操作条件即温度的控制非常重要。由于加入齿轮泵后，齿轮泵起着提高压力的作用，挤出机的机头压力可以降低，这样挤出机内的熔体回流和相应剪切力下降，挤出机内的熔体温度升高的幅度减少了，相应工艺温度更容易控制了。
  q& M* U: D& e/ Y5 L7 f2 r- w此外,MAAG泵采用轴冷技术,更好地防止橡胶在泵内局部温度过高,更好地稳定控制硫化温度,见图2。
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图3、橡胶挤出线中没有配置齿轮泵（上），橡胶挤出线中
$ U/ l0 o+ M! g7 {配置齿轮泵
（红色表示温升曲线，蓝色表示压力曲线）提高橡胶制品尺寸稳定性
一般橡胶喂入量并不均衡，原料的密度有时也有变化，再加上受挤出机内部螺杆运动机理的作用，所以一般机头的橡胶熔体的压力通常表现为脉冲式波动，一般可达5～30 bar（1bar=105pa）。如果在机头的后部安装了橡胶齿轮泵，则可以通过齿间连续的啮合以及马格橡胶泵采用的渐开型斜齿技术，增加齿的啮合度，从而对物料进行持续平稳的挤压以消除压力波动。如图3所示，上图为熔体在机头的压力，波动较大；下图为安装泵后的出口压力，几乎没有波动。

图2、MAAG 泵轴冷技术对于后续工艺而言，确保物料的平稳流动以及减少熔体压力的波动是非常重要的，因为这样才能够确保获得更加稳定的产品尺寸。熔体压力的波动越小，电线，电缆，管材和片材的厚度就越均匀，对于光线电缆而言则其尺寸被控制得更加精确。
产品尺寸稳定不仅可大幅提高产品的质量，减少成品的次品率，更重要的是节省了原料消耗。据分析，采用了马格熔体齿轮泵以后，视不同材料的物料特性及工艺，可获得不同程度的原料节约，最大可节省2%的原材料。
提高橡胶挤出产量
由于橡胶制品中一般均加有如CaCO3,滑石粉，化学添加剂等，故橡胶挤出机特别容易磨损，运行几年后，挤出机内部的螺杆和料筒之间会产生很大的磨损，导致其间隙加大。在这种情况下，随着生产中机头压力的增大，返回熔体量也随之增大。其结果是，相对于新的螺杆来说，旧的螺杆产量会下降。此时如果安装一个马格熔体齿轮泵，就可以使这一问题得到改善。因为挤出机不用产生高的压力，只需专心喂料和熔融，泵用来作升压，这样挤出机的出口压力可以减少，熔体在挤出机内的回流减少，所以产量提高了。
齿轮泵的温度控制原理，轴和轴承的硬度，泵的加工精确度都影响着泵在挤出过程中的工艺。随着橡胶加工业整体技术水平的提高，以及国际橡胶原材料价格的上升，人们更加注重橡胶加工中的细节问题。激烈的竞争要求不断提高产品质量，降低产品成本，为此，熔体齿轮泵将被广泛地应用在各种类型的橡胶挤出工艺中。
文章关键词： 橡胶、齿轮泵